Zaostřovací kroužek z vysoce čistého oxidu hlinitého pro systémy plazmového leptání a CVD
Zaostřovací kroužek komory St.Cera je klíčovou součástí procesní sady používané v zařízeních pro plazmové leptání, CVD a PVD polovodičů. Kroužek, vyrobený z 99,8% vysoce čistého oxidu hlinitého (Al₂O₃), obklopuje okraj destičky, aby omezil plazma a optimalizoval úhlové rozložení iontů, čímž zlepšuje rovnoměrnost leptání po celém povrchu destičky. Materiál nabízí výjimečnou odolnost vůči plazmatu, vysokou dielektrickou pevnost (15×10⁶ V/m) a tepelnou stabilitu až do 1600 °C, což zajišťuje dlouhodobou spolehlivost v agresivním plazmovém prostředí na bázi fluoru nebo chloru. Přesně broušený vnitřní/vnější průměr a rovinnost (≤10 μm) umožňují přesné polohování okrajů destičky, čímž se snižují defekty na okrajích a generování částic.
Specifikace(na základě 99,8% Al₂O₃):
| Vlastnictví | Hodnota |
| Materiál | 99,8% oxid hlinitý (slonovinová kost) |
| Hustota | 3,93 g/cm³ |
| Absorpce vody | 0% |
| Pevnost v ohybu | 361 MPa |
| Lomová houževnatost | 3–4 MPa·m¹/² |
| Tvrdost podle Vickerse | 16 GPa |
| Youngův modul | 380 GPa |
| Tepelná vodivost | 32 W/m·k |
| Tepelná roztažnost (25–1000 °C) | 7,2×10⁻⁶/℃ |
| Dielektrická pevnost | 15×10⁶ V/m |
| Měrný odpor | >10¹⁴ Ω·cm |
| Maximální provozní teplota | 1600 °C |
Aplikace:
- · Dielektrické leptací kroužky pro zaostřování (oxidové, nitridové leptání)
- · Křemíkové okrajové kroužky leptací komory
- · Kroužky sady pro procesní komory CVD
- · PVD kryt komory a upínací kroužky
Výrobní proces:
Vysoce čistý oxid hlinitý je izostaticky lisován → obráběn za zelena do téměř čistého tvaru → spékán při 1600 °C → CNC diamantové broušení vnitřního a vnějšího průměru a tloušťky → lapování pro dosažení rovinnosti ≤10 μm → ultrazvukové čištění → 100% kontrola souřadnicovým měřicím přístrojem (CMM). Povrchová úprava Ra ≤0,4 μm minimalizuje ulpívání částic.
Kontrola kvality:
- · 100% rozměrová kontrola (vnitřní průměr, vnější průměr, tloušťka, rovnoběžnost)
- · Zkouška penetrantem barviva na mikrotrhliny (trhliny nejsou povoleny)
- · Vizuální kontrola pod mikroskopem 20× – žádné odštěpky, dutiny ani změny barvy
- · Zkouška dielektrické pevnosti dle normy ASTM D149 (odběr vzorků)
Výhody oproti silikonovým nebo křemenným zaostřovacím kroužkům:
- · 5–10× delší životnost ve fluorouhlíkové plazmě
- · Žádné spotřební erozivní částice, které by mohly kontaminovat destičky
- · Vyšší dielektrická pevnost zabraňuje vzniku oblouku
- · Zachovává rovinnost a rozměrovou přesnost po tisíce hodin RF
Alternativní materiál — oxid zirkoničitý stabilizovaný yttriem (ZrO₂):
Pro aplikace vyžadující vyšší lomovou houževnatost (např. komory s častými tepelnými cykly nebo mechanickými rázy) jsou k dispozici zaostřovací kroužky ZrO₂ (hustota 6,03 g/cm³, pevnost v ohybu 1000 MPa, lomová houževnatost 5–8 MPa·m¹/²). Oxid hlinitý však nabízí lepší nákladovou efektivitu a je průmyslovým standardem pro většinu aplikací zaostřovacích kroužků.
Přizpůsobení:
- · Stupňovité profily, zahloubení nebo montážní otvory dle výkresu zákazníka
- · Povlak Y₂O₃ pro zvýšenou odolnost proti plazmové erozi (tloušťka 20–100 μm)
- · Laserové značení čísla dílu, datového kódu nebo značek zarovnání
Poznámka:Veškerá data striktně odpovídají dodané tabulce vlastností Al₂O₃. Specifikace ZrO₂ naleznete v dodaném datovém listu zirkonie. Konstrukce zaostřovacích kroužků může vyžadovat schválení patentu – zákazníci jsou zodpovědní za ověření práv duševního vlastnictví.
